| 研究課題/領域番号 |
22360220
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| 研究機関 | 北海道大学 |
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研究代表者 |
名和 豊春 北海道大学, 大学院・工学研究院, 教授 (30292056)
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| 研究分担者 |
胡桃澤 清文 北海道大学, 大学院・工学研究院, 准教授 (40374574)
浅本 晋吾 埼玉大学, 理工学研究科, 助教 (50436333)
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| キーワード | 乾燥収縮 / 収縮低減剤 / 凍結融解抵抗性 / C-S-H / サーモポロメトリー / 29Si NMR / 2H NMR / 拘束収縮試験 |
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| 研究概要 |
本年度において得られた成果は以下に列挙される。
1.乾燥収縮は基本的にはセメント硬化体中の主要成分であるC-S-H粒子表面の表面エネルギーの変化など粒子間力に由来するものであることを明らかにした。また、相対湿度が変わったときのC-S-Hの構造と水分の存在形態について、DSCを用いたサーモポロメトリー、^<29>SiNMRおよび^<2H>NMRなど、測定前の試料乾燥の影響を取り除いた測定法の組み合わせにより、従来の測定手法の不確定性の問題点を改善し、高い推定精度を実現する測定方法の開発に成功した。提案手法を適用した結果、乾燥や高温履歴によってC-S-H中のSiの重合度が増加した結果、数nm～10nmの細孔が閉塞し、10nm～100nmの凍結融解作用に寄与する粗大細孔が増大することが確認された。本効果は、高温を受けた高炉スラグ微粉末モルタルでも確認され、収縮低減剤による収縮抑制と凍害促進の機構に対する重要な情報を得ることができた。
2.上記の結果に基づき、分子量および分子構造や官能基の種類・比率を変えた十数種類の高分子を合成し、モルタルによる簡易収縮拘束試験を用いて得られる品質が最適な1種類の高分子を選定することができた。
3.新規の合成した高分子によるコンクリートの収縮ひび割れ抑制と凍結融解抵抗性の向上について検証を行った。コンクリートの自由乾燥収縮量、拘束収縮試験及び凍結融解試験の結果から、新規の高分子は従来の収縮低減剤と同等の乾燥収縮ひび割れ抵抗性を有し、かつ高い凍結融解抵抗性を満足し、従来の収縮低減剤の問題点であった凍結融解抵抗性の著しい低下を抑制することに成功した。また、拘束応力と引張強度の関係についても従来品と比較・検討を行った結果、ひび割れ発生時の両者の比率は新規高分子でも変わらないことを示し、構造設計に用いられる基礎データを得ることができた。
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